Сұйықтық деңгейінің сигнализаторлары

Мазмұны
Кіріспе 4
1 Сұйықтықтың көлемін өлшеу әдістерін талдау 5
1.1 Сұйықтық деңгейінің сигнализаторлары 6
1.2 Деңгейдiң қалтқы датчиктерi 6
1.3 Деңгейдің оптикалық сигнализаторлары 7
1.4 Деңгейдің діріл датчиктары 7
1.5 Деңгейдің гидростатикалық датчиктары 8
1.6 Деңгейдің сыйымдылық түрлендіргіштері 8
1.7 Деңгейдің ультрадыбыс түрлендіргіштері 9
2 Техникалық талаптарды жасап шығару 11
2.1 Тағайындауға қойылатын талаптар 10
2.2 Ішкі жүйенің техникалық сипаттамаларына қойылатын талаптар 10
3 Құрылымдық сұлбаны жасап шығару және құрылғыны
3.1 Құрылымдық сұлбаны жасап шығару 12
3.2 Құрылғыларды таңдау 12
3.2.1 Датчиктерді таңдау 11
3.2.2 Аналогты сандық түрлендіргішті таңдау 13
3.2.3 Микроконтроллерді таңдау 14
3.2.4 Дисплейді таңдау 15
3.2.5 Интерфейсті таңдау 17
4 Принципиалды сұлбаны жасап шығару 18
5 Аспаптың жұмыс істеу алгоритмі 19
Қорытынды 20
Қолданылған әдебиеттер тізімі 21
Кіріспе
Берілген курстық жобада сұйықтықтың көлемін басқару және өлшеу жүйесі
Жобалаудың мақсаты мен міндеті микропроцессорлық жүйеде сұйықтықтың көлемін өлшеуді
Курстық жобаны жасау барысында келесідей негізгі міндеттер қойылады: жобалаудың
1 Сұйықтықтың көлемін өлшеу әдістерін талдау
Сұйықтық – заттың агрегаттық күйінің бір түрі. Сұйық күйді
Сұйықтықтардың физикалық-механикалық қасиеттері:
●аққыштық – әр түрлі саңылаулардан сұйықтың белгілі бір жылдамдықпен
●тұтқырлық – бір бөліктің екінші бөлікке қатысты орын ауыстыруына
●булану – заттың сұйық күйінің біртіндеп газ тәріздес күйге
● конденсация – заттың газ тәріздес күйінен сұйық күйге
●сулау – сұйықтың бетке «жабысуын» және оның сол бетте
●тығыздық – бірлік көлемдегі сұйық массасының саны.
Сұйықтықтардың деңгейін өлшеу үшін механикалық (қалтқылы, дірілді, байпасты), гидростатикалық,
Сурет 1 – Сұйықтық деңгейін өлшеуіштер
Сұйықтықтар үшiн деңгейдiң датчиктерi функционалды түрде шектi деңгейдiң сигнализаторлары
Сұйықтық деңгейінің сигнализаторы – сұйық деңгейнің шектік шамаларын бақылауға
Сұйықтықтардың деңгейін өлшеуіштер – бұл сұйықтықтың деңгейін бақылауға арналған
Сұйықтық деңгейінің сигнализаторлары
1.2 Деңгейдiң қалтқы датчиктерi
Деңгейдiң қалтқы датчиктерi деңгейді басқару автоматизациясының ең қарапайым элементі.
Сурет 2 – Деңгейдің қалтқы датчиктері
1.3 Деңгейдің оптикалық сигнализаторлары
Деңгейдің оптикалық датчиктарының жұмыс істеу принципі оптикалық сәуле
Сурет 3- Деңгейдің оптикалық сигнализаторлары
1.4 Деңгейдің діріл датчиктары
Айыр немесе шеңбер әлде ромб қималы дірілдеткіш түрінде жасалған
Сурет 4 – Деңгейдің діріл датчиктері
1.5 Деңгейдің гидростатикалық датчиктары
Шекті деңгейдің гидростатикалық сигнализаторлары резервуар түбіне түсірілген гидростатикалық қысымды
Сурет 5 - Деңгейдің гидростатикалық датчиктері
1.6 Деңгейдің сыйымдылық түрлендіргіштері
Сыйымдылық деңгей өлшеуіштері шекті деңгейдің сыйымдылық түрлендіргіштері секілді
Өлшеу диапозоны қолданылатын зондтың түріне байланысты 30 метрге дейін
Сурет 6 – Деңгейдің сыйымдылық түрлендіргіштері
1.7 Деңгейдің ультрадыбыс түрлендіргіштері
Ультрадыбыс деңгей өлшеуіштері – үздіксіз әрекет ететін контактісіз деңгей
2 Техникалық талаптарды жасап шығару
2.1 Тағайындауға қойылатын талаптар
Жасап шығарылатын өлшеу жүйесі сұйықтықтың деңгейін өлшейтін датчиктан ақпаратты
2.2 Ішкі жүйенің техникалық сипаттамаларына қойылатын талаптар
Жасап шығарылатын жүйе кесте 1 талаптарға сәйкес келуі
Кесте 1
Техникалық сипаттамалар
Аталуы
Нормасы
Сұйықтық көлемінің өлшеу диапазоны, м3
1
Көлемді өлшеу қателігі, %
±1
Өлшеу циклінің уақыты, с,
1
Өлшеу нүктелерінің саны, дана
1
Байланыс сызығының ұзындығы, м
100
Қорек кернеуі, В
220
Қорек кернеуінің мүмкін болатын ауытқуы, %
+10, -15
2.3 Қолдану шарттарына қойылатын талаптар
Қоршаған ортаның температурасы -45…+50°С
Жұмыс қысымы, көп емес
4 МПа
Сұйықтық температурасы
1-70°С
2.4 Сенімділікке қойылатын талаптар
Бас тартуға дейін жұмыс жасау, кемінде
10000 сағат
Қызмет мерзімі, кемінде
3 жыл
Қалпына келтіру уақыты, көп емес
1 сағат
Құрылымдық сұлбаны жасап шығару және құрылғыны таңдау
3.1 Құрылымдық сұлбаны жасап шығару
Сұйықтықты өлшеуге арналған жүйенің жасап шығарылатын құрылымдық сұлбасы
Сурет 8 – Сұйықтық деңгейін өлшеуге арналған жүйенің құрылымдық
3.2 Құрылғыларды таңдау
3.2.1 Датчикті таңдау
Сыйымдылықтардың деңгейін өлшеуге арналған NivoCAP екі өткізгішті деңгей
Қоректену кернеуі: 12-36 V DC
Процестің температурасы: -30 °C -дан +200 °C дейін
Қоршаған ортаның температурасы: -25 °C–дан +70°C дейін
Жылытқышты қолданған кездегі қоршаған ортаның температурасы: -70°С-дан +70°C дейін
Қысым: максимал шамасы 40 bar
Қосылу принципі: Бұрандалы 1", 1/2" немесе фланцті
Қорғаныс деңгейі: IP 67
Берілген аспап деңгейді көлемге қайта есептейтін функциясы бар. Ол
Сурет 9 – NivoCAP деңгей өлшеуіші
Жұмыс істеу принципі
Аспаптың активті зонды немесе жерлестірілген екінші зонд конденсатор пластиналарын
Сурет 10 – Деңгейді өлшеудің сыйымдылық әдісі
Сыйымдылық пластиналар арасындағы қашықтықтан тәуелді. Екінші зондтың қолданылуы
Деңгейді өлшеудің сыйымдылық әдісінің артықшылығы өнiмнiң деңгейiнiң екi әр
Өткізгіш материалдар үшін (су, қышқыл, сілті, сулы қосылыстар) өнімнің
3.2.2 АСТ таңдау
АСТ түрлендіргіш ретінде МХ7705 екі каналды сигма-дельта түрлендіргішін
Негізгі артықшылықтары:
16- битті сигма-дельта АСТ
Толығымен екі дифференциалды канал
Интерфейс кірістерінде Шмитт триггерлері бар
Орнатылған аналогтік кірістік буферлер
Бір полярлық қоректену 2.7-3.6 В немесе 4.75-5.25 В
16 шығыстық PDIP, SO және TSSOP корпустары
SPI-/QSPI-/MICROWIRE – үйлесiмдi үш сымды тізбектелген интерфейс
Сурет 11 - MX7705 құрылымдық сұлбасы
MX7705 – тізбектелген шығыстық интерфейсі бар аз
Сурет 12 - MX7705 шығыстарының орналасуы
3.2.3 Микроконтроллерді таңдау
Микроконтроллер PIC16F877 ретінде таңдаймыз. Осы микроконтроллерлер барлық берілетін микроконтролллердің
Сурет 13- PIC16F877 микроконтроллер шығыстарының орналасуы
Төменде PIC16F877 бастапқы техникалық мінездемелері берілген:
Жоғары жылдамдықты RISC архитектурасы;
35 нұсқау;
2-ші циклде орындалатын нұсқаудан, өтуден басқа барлық команда 1-ші
Тактілі жиілік:
Fтакт = 20МГц;
Tцикла = 200нс (бір машиналы циклдің уақыты);
8к х дейін 14 сөз FLASH жадылық программа;
368 х дейін 8 байт деректер жадысы (ОЗУ);
256 х дейін 8 байт EEPROM деректер жадысы;
Нәтижелер бойынша бірлесу с PIC16C73B/74B/76/77;
Тоқталу жүйсеі (14 қайнар көзіне дейін);
8-деңгейлі аппаратты стек;
Тікелей, қосымша және қосымша режим адресі;
Қоректі қосуда лақтыру (POR);
Лақтыру таймері (PWRT) және қоректі қосқаннан кейін генратордың күту
Өзіндік RC – генераторымен күзету таймері WDT;
Жады программасының программирленген қорғанысы;
SLEEP энергия сақтау режимі;
Генератордың тактілі параметрлерінің таңдауы;
Жоғары жылдамдықты, CMOS FLASH/EEPROM энергия сақтаушы технологиясы ;
Жалпы статикалық архитектура;
Дайын құрылғыда программирлеу (микроконтроллердің екі нәтижесі қолданылады);
Программалаудың төменгі вольтті режимі;
Ішкі сұлбадан алып қою режимі (микроконтроллердің екі нәтижесі қолданылады);
Кең диапазонды кернеу қорегі 2.0Втен 5.5В дейін;
Жоғары жүктеме порттың кіріс/шығыс қабілеттігі (25мА);
Аз энергия қолданылуы:
Iп = 0.6 мА при Uп = 3.0В
Iп = 20мкА при Uп = 3.0В
Iп < 1 мкА энергия сақтау режимінде.
Сонымен қатар, PIC микроконтроллерлер конструкциясына көптеген энергиясақтаушы ерекшеліктерді бүгінгі
Дисплейді таңдау
Кейде есептеу нәтижесін қарауға, ақпаратты бейнелеуге қатысты порттардың жағдайын
Сұйық кристалды дисплейді қосу үшін MRC40 (ATmega32) әмбебап модульді
Сурет 14 – СК дисплейі
Сұйық кристалды дисплейдегі және берілген сұлбадағы плата модулінің разъеміндегі
CONFIG Lcdpin –микроконтроллер шығыс порттарына дисплейдің қосылуын үйлестіреді.
CONFIG Lcd – дәл қайсы дисплей қосылғанын көрсетеді (жолдағы
CLS – экрандағы барлық ақпаратты тазарту.
LOWERLINE – төмен орналасқан жолға батырманы орналастыру
UPPERLINE – жоғары орналасқан жолға батырманы орналастыру
CURSOR – батырманың жағдайы (қосылу немесе өшірілу, жыпықтау
DISPLAY – дисплейді қосу немесе өшіру
LOCATE – дисплей экранындағы дәл позицияға батырманы жылжыту (сызықты
SHIFTCURSOR – бір позицияға солға немесе оңға батырманы жылжыту.
LCD – экранда көрсету ( бұл мәтін болу мүмкін,
Интерфейсті таңдау
MAX232 — RS-232 тізбектелген портының сигналдарын
Сұлба RS-232 қолданылатын шығыстық кернеу (шамамен ± 7.5
MAX232 сұлбасы кірісіне ТТЛ-дан логикалық «0»келіп түскенде, оның шамсын
Принципиалды сұлбаны жасап шығару
Сұйықтықтың көлемін өлшеу жүйесінің принципиалды электрлік сұлбасы А1 парағында
Құрылымдық сұлбаны талдау барысында дайындалған өлшеуіш жүйенің электрлік принципиалды
Сұйықтық көлемін

Ұқсас жұмыстар

Ақтөбе мұнай өңдеу зауытындағы газды кептіру процесінің автоматтандырылуын жобалау

Клиентке магазин класының деңгейінде қызмет ету

Фосфор өндірісінің қоршаған ортаға келтіретін зиянын бағалау

Қанжұған кен орнынан жер асты ұңғымалы қышқылдық ерітінділерден U3O8 сары кек алу үшін , жылдық өнімділігі 500 тонна болатын цех жобалау

Автоматика жүйесінің элементтері

Автоматика жүйесінің элементтері. Автоматика элементтерінің классификациясы

Дәнді қоспалардың компоненттерін жою әдістері

Мұнайды дайындау қондырғысындағы құбырлы пештерде мұнайды қыздыру процесінің автоматтандырылуын жобалау»

Қалқымалы шатыры бар резервуарлар жабдықтарының ерекшеліктері